(57)【要約】【課題】粉体による羽根部の損傷を効果的に抑えることができ、耐久性を向上した粉体搬送通風機を提供する。【解決手段】回転軸の周囲に放射状に配置された断面翼形の複数の羽根部１３を有する羽根車と、羽根車が収容される収容室を有すると共に羽根車の回転軸近傍に設けられて収容室内に気体を導入する導入口と羽根車の半径方向外側に設けられて収容室内の気体を排出する排出口とを有するケーシングとを具備する粉体搬送通風機において、羽根部１３のそれぞれが少なくとも導入口側の表面に羽根部１３の材料よりも硬質な材料からなる肉盛り部１６を設けると共に、肉盛り部１６の少なくとも羽根部１３の腹側の端面１６ａを所定角度で傾斜する傾斜面とする。【選択図】図４
2007198183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体を搬送するための気流を発生させる粉体搬送通風機であって、
回転軸の周囲に放射状に配置された断面翼形の複数の羽根部を有する羽根車と、該羽根車が収容される収容室を有すると共に前記羽根車の回転軸近傍に設けられて前記収容室内に気体を導入する導入口と前記羽根車の半径方向外側に設けられて前記収容室内の気体を排出する排出口とを有するケーシングとを具備し、
且つ前記羽根部のそれぞれが少なくとも前記導入口側の表面に前記羽根部の材料よりも硬質な材料からなる肉盛り部を有すると共に該肉盛り部の少なくとも前記羽根部の腹側の端面が所定角度で傾斜する傾斜面となっていることを特徴とする粉体搬送通風機。
【請求項２】
前記羽根部が、中空形状となっていることを特徴とする請求項１に記載の粉体搬送通風機。
【請求項３】
前記傾斜面の傾斜角度が、４５°以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の粉体搬送通風機。
【請求項４】
前記肉盛り部が、溶接によって形成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の粉体搬送通風機。
【請求項５】
前記ケーシングの前記排出口が、石炭を粉砕して燃焼炉に供給する微粉炭を製造する微粉炭機に接続され、前記排出口から排出された気体を当該微粉炭機に供給することで前記燃焼炉に前記微粉炭を搬送するための気流を発生させることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の粉体搬送通風機。
【請求項６】
前記ケーシングの前記導入口が前記燃焼炉に接続されており、前記燃焼炉で形成される石炭灰を含む気体が前記導入口から前記ケーシング内に供給されるようになっていることを特徴とする請求項５に記載の粉体搬送通風機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体を搬送するための気流を発生させる粉体搬送通風機に関し、特に、石炭を微粉炭機によって粉砕した微粉炭を、微粉炭機から燃焼炉に供給するための気流を発生させる粉体搬送通風機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、火力発電設備において燃焼する微粉炭を燃焼炉に搬送するための方法として、例えば、気流によって微粉炭を搬送する方法が用いられている。このように微粉炭を搬送するための気流を発生させる装置としては、例えば、複数の羽根部を有する羽根車、いわゆる遠心ファンを有する粉体搬送通風機が一般的に用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、このような火力発電設備に用いられる粉体搬送通風機には、燃焼炉内の気体が吸引口からケーシング内に供給されるようになっているものがある。ここで、燃焼炉内では、微粉炭が燃焼されることで石炭灰（フライアッシュ）が形成される。このフライアッシュはケーシング内に供給される気体にも当然含まれており、燃焼炉からケーシング内に気体が供給さると、気体に含まれるフライアッシュが羽根車を構成する羽根部に衝突して羽根部が損傷するという問題、すなわち、羽根部の表面が徐々に削れてしまうという問題がある。
【０００４】
そして、このように羽根部が損傷すると、例えば、羽根車の重量バランスが崩れて振動や騒音が発生するという問題がある。例えば、羽根部が中空形状に形成されていると、フライアッシュによって羽根部に穴があき、この穴から羽根部内にフライアッシュが入り込むことで羽根車の重量バランスは大幅に崩れてしまう。さらに、このような問題を放置していると装置の他の部分にも影響し、装置が故障あるいは破損する虞がある。
【０００５】
なお、このような問題は、ケーシング内にフライアッシュを含む気体が供給される場合だけでなく、勿論、他の粉体を含む気体が供給される場合にも発生する虞がある。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１７２２９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑み、粉体による羽根部の損傷を効果的に抑えることができ、耐久性を向上した粉体搬送通風機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、粉体を搬送するための気流を発生させる粉体搬送通風機であって、回転軸の周囲に放射状に配置された断面翼形の複数の羽根部を有する羽根車と、該羽根車が収容される収容室を有すると共に前記羽根車の回転軸近傍に設けられて前記収容室内に気体を導入する導入口と前記羽根車の半径方向外側に設けられて前記収容室内の気体を排出する排出口とを有するケーシングとを具備し、且つ前記羽根部のそれぞれが少なくとも前記導入口側の表面に前記羽根部の材料よりも硬質な材料からなる肉盛り部を有すると共に該肉盛り部の少なくとも前記羽根部の腹側の端面が所定角度で傾斜する傾斜面となっていることを特徴とする粉体搬送通風機にある。
【０００９】
本発明の第２の態様は、前記羽根部が、中空形状となっていることを特徴とする第１の態様の粉体搬送通風機にある。
【００１０】
本発明の第３の態様は、前記傾斜面の傾斜角度が、４５°以下であることを特徴とする第１又は２の態様の粉体搬送通風機にある。
【００１１】
本発明の第４の態様は、前記肉盛り部が、溶接によって形成されていることを特徴とする第１〜３の何れかの態様の粉体搬送通風機にある。
【００１２】
本発明の第５の態様は、前記ケーシングの前記排出口が、石炭を粉砕して燃焼炉に供給する微粉炭を製造する微粉炭機に接続され、前記排出口から排出された気体を当該微粉炭機に供給することで前記燃焼炉に前記微粉炭を搬送するための気流を発生させることを特徴とする第１〜４の何れかの態様の粉体搬送通風機にある。
【００１３】
本発明の第６の態様は、前記ケーシングの前記導入口が前記燃焼炉に接続されており、前記燃焼炉で形成される石炭灰を含む気体が前記導入口から前記ケーシング内に供給されるようになっていることを特徴とする第５の態様の粉体搬送通風機にある。
【発明の効果】
【００１４】
かかる本発明では、ケーシング内に供給される気体に微粉が含まれている場合でも、この微粉が肉盛り部に衝突するため、微粉の衝突による羽根部の表面が削れるのを抑えることができる。さらに、肉盛り部の少なくとも羽根部の腹側の端面が傾斜面となっていることで、羽根部の周囲での気流がスムーズになり、肉盛り部の外側で羽根部の表面が削れるのを確実に防止することができる。よって、装置の耐久性が向上してコストの低減を図ることができると共に、装置の信頼性も向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を、一実施形態に基づいて詳細に説明する。なお、図１は、一実施形態に係る粉体搬送通風機の断面図であり、図２は、火力発電設備の一部を示す概略構成図であり、図３は、羽根車のＡ−Ａ′断面図であり、図４は、羽根部の拡大断面図である。
【００１６】
本実施形態に係る粉体搬送通風機１は、図示するように、羽根車１０と、この羽根車１０が収容される収容室２１を有するケーシング２０とを有し、ケーシング２０に設けられた導入口２２から収容室２１内に導入された気体が、羽根車１０の回転によって昇圧されて排出口２３から排出されるようになっている。
【００１７】
このような粉体搬送通風機１は、例えば、石炭を燃料として燃焼炉で燃焼させて発電する火力発電設備に用いられる。具体的には、図２に示すように、粉体搬送通風機１は、気体を排出する排出口２３が、炭素を粉砕する微粉炭機（ミル）１００に排出管１０１を介して接続されている。また、この微粉炭機１００は、微粉炭を燃焼させる燃焼炉２００と供給管２０１を介して接続されている。そして、粉体搬送通風機１の排出口２３から排出された気体が排出管１０１からこの微粉炭機１００に供給されると、微粉炭機１００で形成された微粉炭が、この気体の流れ（圧力）によって搬送され、供給管２０１を介して燃焼炉２００に投入されるようになっている。また、本実施形態では、燃焼炉２００が、粉体搬送通風機１の導入口２２に導入管２０２を介して接続されており、燃焼炉２００内の気体の一部がこの導入管２０２から収容室２１内に流れ込むようになっている。なお、燃焼炉２００には、図示しないが、脱硫装置、電気集塵機、脱硫装置等が接続されており、燃焼炉２００内の気体の多くはこれらの装置に順次送られた後、煙突等から排ガスとして排出されるようになっている。
【００１８】
以下、本発明に係る粉体搬送通風機の構造について詳細に説明する。本実施形態に係る粉体搬送通風機は、上述したように、羽根車１０とこの羽根車１０が収容されるケーシング２０とを有する。ケーシング２０は、羽根車１０を収容する収容室２１を有し、羽根車１０はこの収容室２１内で回転可能に保持されている。
【００１９】
この羽根車１０は、回転軸１１と、回転軸１１に嵌着される回転板本体１２と、この回転板本体１２に固定される複数の羽根部１３と、羽根部１３の回転板本体１２とは逆側に固定される回転側板１４とで構成されている。そして、この羽根車１０の回転軸１１の両端が、ケーシング２０の外側に設けられた軸受け１５によって支持されることによって、羽根車１０がケーシング２０内で回転可能に保持されている。
【００２０】
羽根車１０を構成する各羽根部１３は、断面翼形に形成されており、また本実施形態では中空形状に形成されている。そして、このような羽根部１３は、回転軸１１の周囲に放射状に一定間隔で配置され、回転板本体１２及び回転側板１４に固定されている。例えば、本実施形態では、回転軸１１の周囲に、１０個の羽根部１３が配置されている。また、各羽根部１３は、回転軸１１の半径方向に対して所定角度で傾斜するように配置されると共に、全て一定の向き、すなわち、隣接する羽根部１３同士は、背側と腹側とが向き合うようにそれぞれ配置されている。
【００２１】
ケーシング２０には、外部から収容室２１内に気体を導入するための導入口２２が、羽根車１０の回転軸１１近傍、すなわち、羽根車１０の中心部近傍に設けられ、また収容室２１内の気体を外部に排出するための排出口２３が、羽根車１０の半径方向外側の領域に設けられている。例えば、本実施形態では、導入口２２内に回転軸１１が挿通されており、回転軸１１の周囲から収容室２１内に気体が導入されるようになっている。ケーシング２０の導入口２２と羽根車１０（回転側板１４）との間には、筒状のガイド部材２４が設けられており、導入口２２から収容室２１内に導入された気体が、羽根車１０内、すなわち、回転板本体１２と回転側板１４との間に誘導される。そして、羽根車１０内に導入された気体は、羽根車１０が回転することによって昇圧されて、排出口２３から排出されるようになっている。
【００２２】
ここで、上述したようにケーシング２０の導入口２２には、導入管２０２を介して燃焼炉２００が接続されており（図２）、燃焼炉２００内の気体の一部が、ケーシング２０の収容室２１内に導入されるようになっている。
【００２３】
このように燃焼炉２００から収容室２１内に供給される気体には、燃焼炉２００で微粉炭を燃焼することで発生する石炭灰（フライアッシュ）等の粉体が含まれている。このため、燃焼炉２００から収容室２１内に気体が導入されると、気体に含まれる粉体が羽根部１３に衝突して羽根部１３の表面が損傷する、すなわち、羽根部１３の表面が削れてしまうという問題がある。そして、このように羽根部１３が損傷すると、例えば、羽根車１０の重量バランスが崩れて振動や騒音が発生するという問題がある。特に、本実施形態のように羽根部１３が中空形状である場合、羽根部１３の表面が削れることで羽根部１３に穴があいてしまい、その穴から羽根部１３内に粉体が入り込んで羽根車１０の重量バランスが大幅に崩れてしまうこともある。
【００２４】
そこで、本発明では、羽根車１０を構成する各羽根部１３の表面の少なくとも導入口２２の近傍に、羽根部１３の材料よりも硬質な材料からなる肉盛り部１６を設けるようにした。すなわち、羽根部１３の表面を肉盛り部１６によって保護するようにした。肉盛り部１６の材料は、羽根部１３の材料よりも硬質な材料であれば特に限定されないが、例えば、本実施形態では、羽根部１３の材料としてＳＭ材（ＳＭ４１ＢＷ）を用い、肉盛り部１６の材料としてそれよりも硬質な材料であるＳＢ材（ＳＭ４００Ｂ）を用いた。また、肉盛り部１６を形成する領域は、収容室２１内に導入される気体の流速等の条件を考慮して適宜決定されればよいが、羽根部１３の比較的広い領域に形成するのが好ましい。また、肉盛り部１６の厚さは、特に限定されないが、耐久性等の面から比較的厚いことが好ましい。なお、このような肉盛り部１６の形成方法は、特に限定されないが、例えば、溶接等によって比較的容易に形成することができる。
【００２５】
羽根部１３の表面にこのような肉盛り部１６を設けることで、収容室２１内に導入された気体に含まれる粉体が羽根部１３に衝突しても、肉盛り部１６によって保護されるため羽根部１３自体の表面が削れてしまうのを防止することができる。しかしながら、このような肉盛り部１６を設けた場合でも、肉盛り部１６の端面が羽根部１３の端面に対して略垂直に形成されていると、肉盛り部１６の外側の領域で、羽根部１３の表面が損傷してしまうという問題がある。肉盛り部１６を比較的広い領域に形成した場合でも、このような問題を完全に抑えることは難しい。また、このような問題は、肉盛り部１６の端面部分で気流に急激な変化が生じることに起因すると考えられる。例えば、本実施形態のように、羽根部１３が断面翼形に形成されている場合、その腹側で気流が密になり、また気流の乱れが発生するためか、このような問題は、羽根部１３の腹側で特に発生しやすい。
【００２６】
そこで、本発明では、羽根部１３の少なくとも腹側の肉盛り部１６の端面１６ａが所定角度で傾斜する傾斜面となるようにした。すなわち、肉盛り部１６は、羽根部１３の少なくとも腹側の端部近傍の厚さが外側に向かって漸小するように形成した。例えば、本実施形態では、肉盛り部１６を溶接によって形成した後、その端面１６ａをグラインダ等によって加工を施すことで、所定角度で傾斜する傾斜面としている。この肉盛り部１６の端面（傾斜面）１６ａの傾斜角度θは、９０°よりも小さければよいが、４５°以下とすることが好ましく、特に、３０°以下とすることが望ましい。
【００２７】
このように肉盛り部１６の端面１６ａを傾斜面とすることで、気流の急激な変化が抑えられる。すなわち、気体がスムーズに流れるようになる。これにより、肉盛り部１６の端面１６ａ近傍の羽根部１３の表面に粉体が強く衝突して羽根部１３の表面が削れてしまうのを防止することができる。したがって、羽根車１０の取り替え周期が長くなり費用の低減を図ることができ、また設備の信頼性を向上することもできる。
【００２８】
以上本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、本実施形態に限定されるものではないことは言うまでもない。例えば、本実施形態では、羽根部の腹側の肉盛り部の端面が所定角度で傾斜する傾斜面となるようにしたが、勿論、羽根部の背側の肉盛り部の端面も、同様に傾斜面とするようにしてもよい。また、例えば、本実施形態では、モータ等の駆動手段によって羽根車を回転させることによって、微粉炭機に気体を供給するようにしているが、これに限定されず、例えば、燃焼炉内の温度上昇に伴ってケーシング内に流れ込む気流を羽根車の動力源とすることもできる。
【００２９】
また、本実施形態では、粉体搬送通風機を、火力発電設備において微粉炭機から燃焼炉に微粉炭を搬送するために用いた例を説明したが、粉体搬送通風機の用途は、特に限定されるものではなく、例えば、燃焼炉内のフライアッシュを燃焼炉の外部に排出するために用いることもできる。また、粉体搬送通風機は、火力発電設備以外の設備にも用いることができることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係る粉体搬送通風機の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る火力発電設備の一部を示す概略構成図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る羽根車のＡ−Ａ′断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る羽根部の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  粉体搬送通風機
１０  羽根車
１１  回転軸
１２  回転板本体
１３  羽根部
１４  回転側板
１５  軸受け
１６  肉盛り部
２０  ケーシング
２１  収容室
２２  導入口
２３  排出口
２４  ガイド部材
【図１】
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【図２】
2007198183.tif 000004
【図３】
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【図４】
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